Ce este raza roții? Razele roților. Nu există nicio rază pe anvelopă

Acasă / Vânzare-cumpărare

Roţile unui automobil (Fig. 3.4) au următoarele raze: statice r s, dinamic r D iar raza de rulare r calitate.

Raza statica este distanța de la axa roții staționare până la suprafața drumului. Depinde de sarcina pe roată și de presiunea aerului din anvelopă. Raza statică scade pe măsură ce sarcina crește și presiunea aerului din anvelopă scade și invers.

Raza dinamică este distanța de la axa unei roți de rulare până la suprafața drumului. Depinde de sarcina, presiunea aerului din anvelopă, viteza și cuplul transmis prin roată. Raza dinamică crește odată cu creșterea vitezei și scăderea cuplului transmis și invers.

Raza de rulare Raportul dintre viteza liniară a axei roții și viteza sa unghiulară se numește:

Raza de rulare, în funcție de sarcină, presiunea aerului din anvelopă, cuplul transmis, alunecarea și alunecarea roții, se determină experimental sau se calculează folosind formula

(3.13.)

Unde n la - numărul de rotații ale roții pline; S K - distanța parcursă de roată pentru numărul complet de rotații.

Din expresia (3.13) rezultă că atunci când roata alunecă complet (S k = 0), raza de rulare calitatea r= 0, iar cu alunecare completă (n k = 0) g calitate → oz.

După cum au arătat studiile, pe drumurile cu suprafețe dure și aderență bună, raza de rulare, razele statice și dinamice diferă ușor unele de altele. Prin urmare, este posibil

Când efectuam calcule în viitor, vom folosi această valoare aproximativă. Vom numi valoarea corespunzătoare raza roții și o vom nota r k .

Pentru diferite tipuri de anvelope, raza roții poate fi determinată conform GOST, care reglează razele statice pentru un număr de valori de încărcare.

ki și presiunea aerului în anvelope. În plus, raza roții, m, poate fi calculată din dimensiunile nominale ale anvelopei folosind expresia

(3.14)

Orez. 3.4. Razele roților

Conform acestei reguli, în marcarea anvelopelor auto sunt introduși indici suplimentari de viteză și capacitate portantă. Câțiva indici ai vitezei și capacității portante a anvelopelor auto sunt prezentați în tabelul de mai jos.

Câțiva indici ai vitezei și capacității portante a anvelopelor auto:

k este greutatea totală a mașinii pe roată.

Exemple de denumiri de anvelope conform Regulamentului UNECE 30:

175/80R16Q88 – anvelope pentru Niva;

175/80R16СN106 – anvelope pentru Gazelle.

Raza roții libere

Raza liberăr 0 este raza roții în stare liberă (neîncărcată). De exemplu, pentru o anvelopă cu profil redus tip 205/70-14 78 S(denumirea anvelopei este dată în conformitate cu Regulamentul UNECE 30) această rază va fi găsită ca:

r 0 = 0,5d+N= 0,5d+ÎN(N / A)10 -2; (100×N/V) – serie de anvelope; 1 inch este egal cu 25,4 mm, acesta este:

r 0 = (0,5×14×25,4 + 205×0,7)×10 –3 = (177,8 + 143,5)×10 –3 = 0,321 m.

Raza statică a roții

Unul dintre factorii determinanți la calcularea proprietăților operaționale ale unei mașini este valoarea de la centrul roții până la suprafața de susținere a unei roți staționare încărcate cu o sarcină normală (greutatea unei mașini staționare). Strict vorbind, având în vedere că anvelopa este elastică și se deformează la aplicarea unei sarcini, această valoare reprezintă distanța de la centrul roții la coardă, totuși, în teoria auto, această valoare se numește de obicei raza statică ( r Sf). În datele tehnice, valoarea razei statice nu este adesea dată, iar în schimb este indicat marcajul anvelopei. Evident, dacă desemnăm diametrul jantei - d, latimea profilului anvelopei - B, raport procentual dintre înălțimea profilului anvelopei și lățimea acestuia (serie de anvelope) - P, diametrul exterior al anvelopei - D, atunci raza statică este definită ca:

Pentru anvelope toroidale:

;

Pentru anvelopele cu profil redus:

;

Pentru anvelope cu profil larg

.

Aici: - coeficientul de deformare radiala a anvelopei. Pentru anvelopele autoturismelor cu presiune internă în intervalul 0,15 - 0,25 MPa ca o primă aproximare putem lua = 0,15, pentru anvelopele de camion cu o presiune internă de 0,5 MPa = 0,1.

Proprietățile anvelopelor pneumatice

Anvelopele pneumatice sunt utilizate pe scară largă datorită proprietăților lor de absorbție a șocurilor. Acestea atenuează semnificativ șocurile cauzate de denivelările drumului.

Proprietățile fizice și mecanice ale anvelopei determină astfel de indicatori de performanță al vehiculului, cum ar fi capacitatea de încărcare, eficiența, manevrabilitatea, capacitatea de cross-country etc. În cele din urmă, toți acești indicatori sunt determinați de valoarea și tipul de deformare a anvelopei sub influența externă. forte.

Există patru tipuri de deformare a unei anvelope pneumatice: radială (normală), circumferențială (tangențială), transversală (laterală) și unghiulară.

Deformarea radială a pneurilor măsurată prin deformarea sa normală h n, egal cu diferența de liber (r 0 ) și static ( r st) razele roții:

h n =r 0 –r Artă.

Sub influența unei sarcini verticale statice (greutatea unui vehicul staționar), ca urmare a deformării structurii elastice a anvelopei, distanța de la axa roții la suprafața de sprijin scade.

Deformare normală– una dintre cele mai importante caracteristici ale unei anvelope, determinând capacitatea de încărcare a acesteia și rularea lină. Pe măsură ce deformarea crește, tensiunile din elementele structurale ale anvelopei cresc, iar rezistența la oboseală și durata de viață scad. Cea mai mare valoare admisă a sarcinii normale, la care, în ciuda deformării radiale, durata de viață specificată a anvelopei este asigurată la o anumită presiune a aerului în ea, este de obicei numită capacitatea de încărcare a anvelopei. Valoarea normală a încărcăturii este reglementată de Regulile GOST sau UNECE 30 (pentru vehicule de fabricație străină).

Tipul și parametrii roților motrice pentru mașini sunt selectați (Tabelul 1) în conformitate cu sarcina normală a acestora. Standardul prevede mai multe sarcini permise pe o anvelopă, în funcție de presiunea aerului din aceasta. Atunci când alegeți o anvelopă pentru mașina pe care o calculați, trebuie să vă ghidați după următoarea regulă. Sarcina normală pe anvelopă obținută prin calcul nu trebuie să depășească maximul admisibil conform standardului la cea mai mică presiune a aerului din acesta dintre valorile prevăzute de standard.

Atunci când se determină sarcina pe roata motoare, este necesar să se asigure sarcina maximă posibilă în timpul funcționării mașinii, ținând cont de scopul său tehnologic.

Cu o distribuție statică uniformă a greutății vehiculului de-a lungul axelor, sarcina maximă pe o roată ar trebui determinată pe baza posibilei sale redistribuiri în timpul funcționării. În acest caz, se ia în considerare sarcina pe roata motoare de la gravitatea vehiculului și a încărcăturii transportate, precum și de componenta verticală a forței de tracțiune pe cârligul remorcii.

Parametrii anvelopei selectate sunt verificați în raport cu tipul și parametrii roților motoare ale vehiculului prototip. La compararea parametrilor roții selectate și ai roții prototip, trebuie avut în vedere că producătorii de camioane folosesc uneori o dimensiune crescută a anvelopei (dacă cerințele pentru vehicul o permit). Anvelopele „supradimensionate” sunt mai durabile, exercită o presiune mai mică asupra solului și oferă vehiculului proprietăți de tracțiune mai ridicate. Utilizarea unor astfel de anvelope este cea mai indicată la camioanele care circulă pe drumuri de pământ sau pe drumuri cu suprafețe slabe.

Tabelul 1.

Parametrii anvelopelor auto (GOST 7463-89)

Auto

Formula roții

Denumirea anvelopei

Presiunea cauciucului, MPa: anterior posterior

Deformarea normală a anvelopei h n datorită deformării sale nu numai în direcția radială, ci și în direcția circumferențială și transversală. În acest caz, 40% din sarcina completă de compresie a anvelopei este cheltuită pentru deformarea materialului său și 60% pentru compresia aerului.

Distinge anvelope de joasă, medie și înaltă presiune. Anvelopele de joasă presiune au un volum crescut de aer și mai puține straturi de cablu. Acestea absorb șocurile de la denivelările drumului mai ușor și au proprietăți de absorbție a șocurilor mai bune, dar cu o capacitate de încărcare mai mică. Pentru anvelopele de joasă și medie presiune, deformarea normală admisă a anvelopei este de 15...20% din înălțimea acesteia, iar pentru anvelopele de înaltă presiune - 10...12%.

Datorita varietatii mari de tipuri de deformare a unei anvelope pneumatice, raza acesteia nu are o valoare specifica, precum cea a unei roti cu janta rigida.

Se disting următoarele raze de rulare ale roților cu anvelope pneumatice: libere g 0, static r cv dinamic g ași cinematice g k.

Raza liberă g 0- aceasta este cea mai mare rază a benzii de alergare a unei roți fără sarcină externă. Este egală cu distanța de la suprafața benzii de alergare la axa roții.

Raza statică r st este distanța de la axa unei roți staționare încărcate cu o sarcină normală până la planul suportului acesteia. Valorile razei statice la sarcina maximă sunt reglementate de standardul pentru fiecare anvelopă.

Raza dinamică g i- aceasta este distanța de la axa roții în mișcare până la punctul de aplicare a reacțiilor elementare ale solului rezultate care acționează asupra roții.

Razele statice și dinamice scad pe măsură ce sarcina normală crește și presiunea în anvelope scade. Dependența razei dinamice de sarcina cuplului, obținută experimental de E.A. Chudakov, prezentat în fig. 9, A, programa 1. Din figură se poate observa că odată cu creșterea cuplului M vea, transmisă de roată, raza ei dinamică scade. Acest lucru se explică prin faptul că distanța verticală dintre axa roții și suprafața ei de susținere scade din cauza deformării de torsiune a flancului anvelopei. În plus, sub influența cuplului, nu apare doar o forță tangențială, ci și o componentă normală, care tinde să apese roata pe suprafața drumului.

Orez. 9. Dependente obtinute de E.A. Chudakov: a - schimbare în dinamică (I și cinematică ( 2) razele roții în funcție de cuplul de antrenare: b - modificarea razei cinematice a roții sub influența cuplurilor de conducere și frânare

Mărimea razei dinamice depinde și de adâncimea șanțului atunci când se deplasează pe teren sau sol deformabil. Cu cât adâncimea rutului este mai mare, cu atât raza dinamică este mai mică. Raza dinamică a roții este umărul de aplicare a reacției tangențiale a solului care împinge roata motoare. Prin urmare, raza dinamică se mai numește și raza forței.

Raza cinematică sau raza de rulare a unei roți este împărțită la 2k distanța reală parcursă de roată într-o singură rotație. Raza cinematică este, de asemenea, definită ca raza unei astfel de roți fictive cu o jantă rigidă, care, în absența alunecării și alunecării, are aceeași viteză unghiulară de rotație și viteză de translație ca și roata reală:

unde v K este viteza de rulare înainte a roții; с к - viteza unghiulară de rotație a roții; S K- traseul roții pe rotație, ținând cont de alunecare sau alunecare.

Din expresia (5) rezultă că cu alunecarea completă a roții (v K = 0) raza g la= 0, iar cu alunecare completă (cu k = 0) raza cinematică este egală cu ©о.

În fig. 9, A(programa 2) prezentat de E.A. Chudakov, dependența modificării razei cinematice a roții de acțiunea cuplului M a condus asupra acesteia. Din figură rezultă că mărimea modificării razelor dinamice și cinematice în funcție de acțiunea momentului este diferită. Dependența mai abruptă a razei cinematice a roții în comparație cu dependența razei dinamice poate fi explicată prin acțiunea a doi factori asupra acesteia. În primul rând, raza cinematică scade cu aceeași cantitate cu care raza dinamică scade din acțiunea momentului de antrenare, așa cum se arată în Fig. 9, i, program /. În al doilea rând, cuplul de antrenare sau de frânare aplicat anvelopei cauzează deformarea la compresiune sau la tracțiune a părții de rulare a anvelopei. Procesele care însoțesc aceste deformații sunt ușor de urmărit dacă vă imaginați roata sub forma unei spirale elastice cilindrice cu înfășurare uniformă a spirelor. După cum se arată în Fig. 10, a, sub influența momentului de conducere, partea de rulare a anvelopei (față) este comprimată, în urma căreia perimetrul total al circumferinței benzii de rulare a anvelopei scade, traseul roții S K devine mai mic pe revoluție. Cu cât deformarea prin compresie a anvelopei este mai mare în partea de rulare, cu atât mai mare este reducerea distanței SK, care, în conformitate cu (5), este proporţională cu scăderea razei cinematice g k.

Când se aplică cuplul de frânare, are loc fenomenul opus. Elementele întinse ale anvelopei se potrivesc cu suprafața de sprijin

(Fig. 10, b). Perimetrul anvelopei și traseul roții SK, parcurs pe rotație crește pe măsură ce cuplul de frânare crește. Prin urmare, raza cinematică crește.

Orez. 10. Schema deformarii anvelopei din actiunea momentelor M led (a) si M t(b)

În fig. 9, b arată dependența modificării razei roții de acțiunea cuplului activ și a frânei asupra acesteia M 1 momente cu aderenta stabila a rotii la suprafata de sprijin. E.A. Chudakov a propus următoarea formulă pentru determinarea razei roții:

unde g la 0 este raza de rulare a roții în regim de rulare liberă, când momentul de antrenare și momentul rezistenței la rulare sunt egale între ele; A, t este coeficientul de elasticitate tangențială al anvelopei, în funcție de tipul și designul acesteia, care se constată din rezultatele experimentelor.

În calculele de inginerie, raza statică a unei anvelope date, dată în standard, la o presiune a aerului stabilită și sarcina maximă pe aceasta, este de obicei utilizată ca raze dinamice și cinematice. Se presupune că roata se mișcă pe o suprafață indestructibilă.

Când conduceți de-a lungul unui șanț, raza statică este distanța de la axa roții până la partea de jos a șanțului. Cu toate acestea, atunci când roata se mișcă de-a lungul unei căi de rulare, punctul de aplicare a rezultantei reacțiilor elementare ale solului, care formează cuplul (conducere sau rezistență), va fi situat deasupra fundului căii și sub suprafața solului ( vezi Fig. 17). Raza dinamică în acest caz depinde de adâncimea pistei: cu cât este mai adâncă, cu atât diferența dintre razele statice și dinamice ale roților este mai mare, cu atât eroarea de calcul din ipoteză este mai mare. g l = g st

La rulare, anvelopa este supusă forțelor centrifuge. Mărimea forțelor centrifuge depinde de viteza de rulare, masa și dimensiunea anvelopei. Sub influența sitelor centrifuge, anvelopa crește ușor în diametru. Testele au arătat că atunci când anvelopa rulează cu o viteză de 180-220 km/h, înălțimea profilului crește cu 10-13% (rezultatele testelor anvelopelor în cursele de motociclete rutiere-circuit).

În același timp, acțiunea forțelor centrifuge determină (datorită creșterii rigidității radiale a anvelopei) o ușoară creștere a distanței de la axa roții la suprafața de sprijin (planul drumului) cu scăderea simultană a zonei de contact. a anvelopei cu drumul. Această distanță se numește raza dinamică a anvelopei Ro, care este mai mare decât raza statică Rc, adică Ro>Rc.

Cu toate acestea, la viteze de funcționare Ro este practic egal cu Rс.

Raza de rulare este raportul dintre viteza liniară a roții și viteza unghiulară de rotație a roții:

unde Rк - raza de rulare, m;
V - viteza liniară, m/s;
w - viteza unghiulara, rad/s.

Rezistență la rostogolire

Orez. Anvelopa rulează pe o suprafață tare

Când o roată se rostogolește pe o suprafață dură, cadrul anvelopei este supus deformărilor ciclice. La intrarea în contact, anvelopa se deformează și se îndoaie, iar la lăsarea contactului își restabilește forma inițială. Energia de deformare a anvelopei, generată atunci când elementele intră în contact cu suprafața, este cheltuită pentru frecarea internă între straturile carcasei și alunecarea în zona de contact. O parte din această energie este transformată în căldură și transferată în mediu. Datorită pierderii de energie mecanică, rata de restabilire a formei originale a anvelopei atunci când elementele anvelopei părăsesc contactul este mai mică decât rata de deformare a anvelopei atunci când elementele intră în contact. Din acest motiv, reacțiile normale din zona de contact sunt oarecum redistribuite (comparativ cu o roată staționară) și diagrama de distribuție a forțelor normale ia forma prezentată în figură. Rezultatele reacțiilor normale, egale ca mărime cu sarcina radială pe anvelopă, se deplasează înainte față de verticala care trece prin axa roții cu o anumită cantitate a („deriva” a reacției radiale).

Momentul creat de reacția radială față de axa roții se numește momentul rezistenței la rulare:

În condiția de mișcare constantă (la o viteză de rulare constantă) a roții conduse, acționează un moment care echilibrează momentul rezistenței la rulare. Acest moment este creat de două forțe - împingerea
forța P și reacția orizontală a drumului X:

M = XRd = PRd,
unde P este forța de împingere;
X - reacția orizontală a drumului;
Rd - raza dinamică.

PRd = Qa - condiția de mișcare constantă.

Raportul dintre forța de împingere P și reacția radială Q se numește coeficient de rezistență la rulare k.

Pe lângă anvelopă, coeficientul de rezistență la rulare este influențat semnificativ de calitatea suprafeței drumului.

Puterea Nk cheltuită la rularea roții conduse este egală cu produsul dintre forța de rezistență la rulare Pc și viteza liniară de rulare V:

Extindem această ecuație, putem scrie:

Nк = N1 + N2 + N3 - N4,
unde N1 este puterea consumată la deformarea anvelopei;
N2 este puterea consumată pentru alunecarea anvelopei în zona de contact;
N3 - puterea consumată la frecarea rulmenților roților și rezistența aerului;
N4 este puterea dezvoltată de anvelopă la refacerea formei anvelopei în momentul în care elementele ies în contact.

Pierderile de putere datorate rulării roților cresc semnificativ odată cu creșterea vitezei de rulare, deoarece în acest caz energia de deformare crește și, în consecință, cea mai mare parte a energiei este transformată în căldură.

Pe măsură ce deviația crește, deformarea carcasei anvelopei și a benzii de rulare crește brusc, adică pierderea de energie din cauza histerezisului.

În același timp, generarea de căldură crește. Toate acestea conduc în cele din urmă la o creștere a puterii consumate la rularea anvelopei.

Testele au arătat că rularea unei anvelope de motocicletă în condiții de roată condusă (pe un tambur neted) necesită o putere de la 1,2 la 3 litri. Cu. (în funcție de dimensiunea anvelopei și viteza de rulare).

Astfel, pierderile totale din anvelope sunt destul de semnificative și sunt comparabile cu puterea motorului motocicletei.

Este clar că abordarea problemei reducerii puterii consumate pentru rularea anvelopelor de motociclete este de cea mai mare importanță. Reducerea acestor pierderi nu numai că va crește durabilitatea anvelopelor, dar va crește semnificativ durata de viață a motorului și a componentelor motocicletei și va avea, de asemenea, un efect pozitiv asupra eficienței combustibilului motoarelor.

Cercetările efectuate în timpul creării anvelopelor de tip P au arătat că pierderile de putere în timpul rulării anvelopelor de acest tip sunt semnificativ mai mici (30-40%) decât cele ale anvelopelor standard.

În plus, pierderile sunt reduse la transformarea anvelopelor într-o carcasă cu două straturi din snur 232 KT.

Este deosebit de important să se minimizeze pierderile de putere la rularea anvelopelor pentru motociclete de curse, deoarece atunci când se deplasează la viteze mari, pierderile în anvelope se ridică la până la 30% în raport cu consumul total de energie pentru mișcare. Una dintre metodele de reducere a acestor pierderi este utilizarea cordonului de nailon de 0,40 K în carcasa anvelopelor de curse. Prin utilizarea unui astfel de cablu, grosimea carcasei a fost redusă, greutatea anvelopei a fost redusă și a devenit mai elastică. și mai puțin susceptibile la încălzire.

Natura modelului benzii de rulare are o mare influență asupra coeficientului de rezistență la rulare al anvelopei.

Pentru a reduce energia generată atunci când elementele intră în contact cu drumul, greutatea benzii de rulare a anvelopelor de curse este redusă cât mai mult posibil. În timp ce anvelopele de drum au o adâncime a benzii de rulare de 7-9 mm, anvelopele de curse au o adâncime a benzii de rulare de 5 mm.

În plus, modelul benzii de rulare al anvelopelor de curse este proiectat astfel încât elementele sale să ofere cea mai mică rezistență atunci când anvelopa rulează.

De regulă, modelul benzii de rulare al anvelopelor roților din față (motoare) și din spate (motoare) ale unei motociclete este diferit. Acest lucru se explică prin faptul că scopul anvelopei roții din față este de a asigura o manevrabilitate fiabilă, iar scopul roții din spate este de a transmite cuplul.

Prezența urechilor inele pe anvelopele din față ajută la reducerea pierderilor de rulare și îmbunătățește manevrabilitatea și stabilitatea, mai ales la viraje.

Orez. Curbe de pierdere a puterii față de viteza de rulare: 1 - dimensiunea anvelopei 80-484 (3.25-19), model L-130 (drum); 2 - dimensiunea anvelopei 85-484 (3.25-19) model L-179 (pentru roata din spate a motocicletelor road-ring)

Modelul de rulare în zig-zag al roții din spate asigură o transmisie fiabilă a cuplului și, de asemenea, reduce pierderile la rulare. Toate măsurile de mai sus fac posibilă, în general, reducerea semnificativă a pierderilor de putere la rularea anvelopelor. Graficul arată curbele de pierdere de putere la viteze diferite pentru anvelopele de drum și de curse. După cum se poate observa din figură, anvelopele de curse au pierderi mai mici în comparație cu anvelopele de șosea.

Orez. Apariția unui „val” atunci când anvelopa rulează la o viteză critică: 1 - anvelopă; 2 - tambur de banc de testare

Viteza critică de rulare a anvelopei

Când viteza de rulare a unei anvelope atinge o anumită valoare limită, pierderile de putere de rulare cresc brusc. Coeficientul de rezistență la rulare crește de aproximativ 10 ori.

Un „und” apare pe suprafața benzii de rulare a anvelopei. Acest „und”, în timp ce rămâne nemișcat în spațiu, se mișcă de-a lungul cadrului anvelopei la viteza de rotație a acestuia.

Formarea unui „val” duce la distrugerea rapidă a anvelopei. În zona benzii de rulare-carcasă, temperatura crește brusc, pe măsură ce frecarea internă a anvelopei devine mai intensă, iar rezistența legăturii dintre banda de rulare și carcasă scade.

Sub influența forțelor centrifuge, care sunt semnificative ca magnitudine la viteze mari de rulare, secțiunile benzii de rulare sau elementele modelului sunt rupte.

Viteza de rulare la care apare „unda” este considerată viteza critică de rulare a anvelopei.

De regulă, la rulare la o viteză critică, anvelopa este distrusă după o alergare de 5-15 km.

Pe măsură ce presiunea în anvelope crește, viteza critică crește.

Cu toate acestea, practica arată că în timpul SSC, viteza motocicletelor în unele zone este cu 20-25% mai mare decât viteza critică a anvelopei determinată la stand (când anvelopa rulează pe un tambur). În acest caz, anvelopele nu sunt distruse. Acest lucru se explică prin faptul că la rularea pe un avion, deformarea anvelopei este mai mică (în aceleași condiții) decât la rularea pe un tambur și, prin urmare, viteza critică este mai mare. În plus, timpul necesar pentru ca o motocicletă să se deplaseze cu o viteză care depășește viteza critică a anvelopelor este neglijabil. În același timp, anvelopa este bine răcită de fluxul de aer care se apropie. În acest sens, caracteristicile tehnice ale anvelopelor de motociclete sport destinate GCS permit depășirea de viteză pe termen scurt în anumite limite.

Anvelopa rulează în condiții de conducere și frânare. Rulirea anvelopei în condițiile roții motrice are loc atunci când cuplul Mkr este aplicat roții.

Diagrama forțelor care acționează asupra roții motoare este prezentată în figură.

Orez. Diagrama forțelor care acționează asupra anvelopei roții motoare la rulare

Un cuplu Mkr este aplicat unei roți încărcate cu o forță verticală Q.

Reacția drumului Qp, egală ca mărime cu sarcina Q, este deplasată față de axa roții cu o anumită distanță a. Forța Qp creează un moment de rezistență la rulare Mc:

Cuplul Mkr creează sita de tracțiune RT:

Рт = Мкр/Rк

unde Rк este raza de rulare.

Când anvelopa rulează în condițiile roții motoare, sub influența cuplului, are loc o redistribuire a forțelor tangențiale în contact.

În partea din față a contactului în direcția de mișcare, forțele tangențiale cresc, în partea din spate scad. În acest caz, rezultanta forțelor tangențiale X este egală cu forța de tracțiune Рт.

Puterea consumată la rularea roții motoare este egală cu produsul dintre cuplul Mkr și viteza unghiulară Wk de rotație a roții:

Această ecuație este valabilă numai atunci când nu există nicio alunecare în contact.

Cu toate acestea, forțele tangențiale fac ca elementele modelului benzii de rulare să alunece în raport cu drumul.

Din acest motiv, valoarea reală a vitezei de mișcare de translație a roții Ud este puțin mai mică decât Vt teoretic.

Raportul dintre viteza reală de avans Vd și Vt teoretic se numește randamentul roții, care ia în considerare pierderea de viteză datorată alunecării anvelopei în raport cu drumul.

Cantitatea de alunecare a poate fi estimată folosind următoarea formulă:

Evident, valoarea vitezei reale Vd poate varia de la Vt la 0, adică:

Intensitatea alunecării depinde de mărimea forțelor tangențiale, care la rândul lor sunt determinate de mărimea cuplului.

Afișat anterior:

Mkr = XRk;
X = Рт = Qv,
unde v este coeficientul de aderență al anvelopei la șosea.

Când cuplul crește până la o anumită valoare care depășește valoarea critică, mărimea forțelor tangențiale rezultate X devine mai mare decât este permis și anvelopa alunecă complet față de drum.

Anvelopele de motociclete existente în domeniul de sarcină de funcționare pot transmite un cuplu de 55-75 kgf*m fără alunecare completă (în funcție de dimensiunea anvelopei, sarcină, presiune etc.).

Atunci când o motocicletă frânează, forțele care acționează asupra anvelopei sunt de natură similară cu forțele care apar atunci când anvelopa funcționează în condițiile roții motrice.

Când se aplică roții un cuplu de frânare Mt, în zona de contact are loc o redistribuire a forțelor tangențiale. Cele mai mari forțe tangențiale apar în partea din spate a contactului. Rezultanta forțelor tangențiale coincide ca mărime și direcție cu forța de frânare T:

Când cuplul de frânare Mt crește peste o anumită valoare critică, forța de frânare T devine mai mare decât forța de aderență a anvelopei la șosea (T>Qv) și începe alunecarea completă în contact, apare fenomenul de derapare.

La frânarea dintr-un derapaj în zona de contact, temperatura benzii de rulare crește, coeficientul de aderență scade și uzura modelului benzii de rulare crește brusc. Eficiența frânării scade (distanța de frânare crește).

Cea mai eficientă frânare are loc atunci când forța de frânare T este apropiată ca mărime de forța de aderență a anvelopei la șosea.

În consecință, atunci când șoferul folosește calitățile dinamice ale unei motociclete pentru a reduce uzura anvelopei, trebuie furnizat roții motoare un cuplu care să asigure cel mai mic alunecare a anvelopei față de șosea.

© 2023 bugulma-lada.ru -- Portal pentru proprietarii de mașini